高含水油田调驱体系不同阻力特性见效特征研究

长期注水开发导致国内多数油田已进入高含水期,调驱技术是现阶段改善和提高水驱开发油田采收率的重要技术之一。因此认识调驱技术的见效特征是进一步优化调驱方案以及调驱开发效果评价的基础工作。深入调研了凝胶调驱机理及其应用现状,分析影响不同油藏调驱效果的主控因素。应用核磁共振测量技术和微观可视化技术对调驱体系(包括聚合物凝胶、毫米级微球凝胶和微米级微球凝胶)在不同阻力特性见效特征进行实验研究。研究得出聚合物凝胶堵剂调驱效果优于其他两种微球堵剂,而且合理组合段塞可以有效提高调驱效果,为油田进一步优化调驱方案提供了依据。     

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比

为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、"聚合物凝胶+无碱二元复合体系"组合以及"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合都可以进一步提高采收率,其中"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大。     

海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性分析

为解决海上油田二元复合驱后,部分油组层间矛盾加剧,注入流体多沿高渗条带及大孔道突进的问题,通过对渤海JZ油田储层非均质性、温压系统、边水能量、地层水矿化度等因素的分析以及三管并联模型开展系列物理模拟实验,研究了海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性。结果表明,弱凝胶体系先进入渗流阻力较小的高渗层,增加其渗流阻力,使得注入压力增加,中、低渗层吸液压差随之增加,吸液量增加,且注入水转向进入中、低渗透层,使其剩余油饱和度降低,动用程度增加,弱凝胶调驱阶段采出程度为17.81%,最终采收率值为71.62%。可见,弱凝胶调驱可作为海上油田二元复合驱后提高采收率的方法。     

一种新型调驱剂MaDG的研究

针对高渗透或高含水油藏,研制开发了一种新型调驱剂MaDG(Macro-Dispersion Gel)。MaDG由低浓度的高分子、成核剂、交联剂组成,为就地自生的一种宏观的分散凝胶体系。通过对MaDG进行粘度、粒径、强度、抗剪切性、抗温性评价,采用电镜扫描分析了MaDG的微观结构,微观模型流动实验研究了MaDG的微观驱油机理。实验结果表明:MaDG依体系浓度不同视粘度为200~400mP·s、粒径1~5mm、转变压力0. 35MPa(主剂浓度1000mg/L),适用于温度为30~70℃的油藏;电镜扫描图象显示,其结构是由交联剂将主剂、成核剂聚集在一起的束状结构;其驱油机理以流体转向为主并兼具一定的驱油能力。     

分子体凝胶驱油调剖体系性能评价和矿场试验

为了提高注入水波及系数,达到深部调剖的效果,采用由聚丙烯酰胺和适当浓度交联剂组成的分子体凝胶调剖体系.通过岩心实验,测定残余阻力系数达到83.5;采用分子体凝胶+聚合物溶液组合段塞在非均质岩心上做深部调剖驱油实验,测定在初始水驱的基础上提高原油采出程度30%以上;在矿场试验中,通过大剂量的分子体凝胶+聚合物溶液组合段塞调驱,注水井吸水剖面大大改善,产油井含水率明显下降,采油量上升.说明分子体凝胶能够改善波及系数,增加水驱含油面积,大大提高原油采收率.     

阳离子型弱凝胶调驱剂的性能与应用

研究的阳离子型弱凝胶调驱剂主要由0.50%的阳离子聚丙烯酰胺+0.03%～0.06%的交联剂组成.使用大量的弱凝胶调驱剂驱替岩心后,油相渗透率恢复值为91.6%,水相渗透率的恢复值仅为15.3%.对岩心封堵率大于90%,突破压力梯度为0.4 MPa/cm;现场实验表明投入产出比为1:3.24.     

大庆油田二类油层聚合物驱前调剖深度探讨

通过对大庆油田萨尔图中部开发区北一二排西部上返二类油层聚合物驱前调剖剂用量计算方法、计算公式进行推导,确定了调剖剂用量、经济效益计算模型,并以此为基础对目的区块的调剖深度、经济效益进行计算机模拟计算,并将计算结果与主力油层已经取得的最佳调剖深度经验认识进行对比分析,并考虑到矿场应用的便利性最终确定大庆油田萨中开发区二类油层在175m井距下预交联体膨颗粒调剖剂最佳经济效益调剖深度为60m。     

高性能深部调驱体系试验

 应用交联聚合物体系对油层进行深部调驱可有效提高原油采收率。在70℃条件下,通过正交试验优选出了一种交联聚合物调驱体系,其主剂基本组成为0.30%聚合物+0.08%有机铬+0.10%六亚甲基四胺+0.08%苯酚。为延长该体系的成胶时间,考查了延迟交联剂草酸钠(SO)对体系成胶时间和强度的影响。选定SO的质量分数为0.04%时,体系的成胶时间约为48h,成胶强度约为0.057MPa。矿化度、温度、pH值等因素可对体系的成胶性能产生影响。在70℃条件下,当Na+质量浓度小于36000mg/L,Cacl2质量浓度小于1000mg/L,pH值为5—7时,体系具有较好的成胶性能;体系在60—90℃条件下生成的冻胶强度大于0.056MPa。使用单管岩心驱替试验模拟了体系的调驱性能,结果表明,体系的调驱效果较好,水驱后采收率提高幅度高达20%以上,封堵率大于95%,加之70℃下成胶时间在48h以上,可以达到油层深部调驱的目的。     

高凝油油藏SMG可动微凝胶深部调驱技术研究与应用

针对高凝油油藏注水开发中存在油藏水淹严重、注水波及不均等突出问题,系统开展了SMG可动微凝胶调驱体系性能评价.并对SMG调驱体系胶团尺寸、注入量、注入浓度等参数进行优化设计.现场试验结果证明,SMG调驱可以有效实现油藏深部调驱.该技术可为同类油藏进一步改善开发效果提供借鉴.     

剪切与吸附对弱凝胶深部调驱作用的影响

分别用玻璃微珠、石英砂、露头砂制作填砂模型,研究了弱凝胶体系的动态性能变化以及剪切与吸附对其深部调驱作用的影响.研究结果表明,动态条件下弱凝胶体系在3种介质中均可发生交联反应,其封堵能力、有效作用距离、深部调驱作用在玻璃模型、石英模型、露头模型中依次降低,水驱后弱凝胶均呈颗粒状.剪切作用可破坏弱凝胶三维结构及聚合物分子链,延长动态成胶时间,降低弱凝胶的封堵强度及其深部调驱作用;吸附作用可富集交联剂,加快交联速度,缩短动态成胶时间,降低弱凝胶本身强度、可运移性及其深部调驱作用.     

MD膜驱剂和单季铵盐对界面Zeta电位的影响

MD膜驱油技术是一种新型提高原油采收率技术。为对比MD膜驱剂(单分子双季铵盐)和几种单季铵盐在界面作用中的差别,运用微电泳法分别考察了这些化合物与高岭土/水和沥青质对二甲苯溶液/水的界面作用。结果表明,Zeta电位能够反映出MD膜驱剂与单季铵盐在界面的静电作用及范德华力作用的差别。MD膜驱剂和单季铵盐与沥青质对二甲苯溶液/水界面的作用比与高岭土/水界面的作用大;范德华力在单季铵盐与沥青质对二甲苯溶液/水界面作用中的比重比在单季铵盐与高岭土/水界面作用中的比重大。MD膜驱剂和单季铵盐与两界面的作用大小顺序为:MD膜驱剂 四丁基溴化铵>四乙基溴化铵和四甲基溴化铵。MD膜驱剂与单季铵盐的不同主要在于其电荷量大,单季铵盐之间的不同则在于与界面的范德华力不同。     

不同烷基季铵盐对膨润土絮凝性的影响

以四乙基溴化铵((Et)4NB)、一种二价季铵盐(MD膜驱剂)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性溶剂,考察改性膨润土的分散、絮凝作用和层间含水量,对膨润土用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和分光光度计等分析表征.结果表明,烷基季铵盐已进入膨润土晶层之间,使膨润土层间含水量降低,而MD膜驱剂改性膨润土含水量最小.烷基季铵盐在高浓度下对膨润土都有一定的絮凝性,膨润土的沉降体积随季铵盐浓度增大出现一个极大值.与(Et)4NB,DTAB和CTAB相比,MD膜驱剂在较低浓度下对膨润土就有较好的絮凝性.膨润土在MD膜驱剂或DTAB溶液中沉降平衡时间较(Et)4NB或CTAB的短.     

三元复合深度调驱技术在双河油田的应用

在油田开发过程中,调驱技术是改善油田开发效果,提高油田采收率的手段之一。三元复合深度调驱技术对合理有效治理次生大孔道和改善油藏开发具有重要的意义。     

一种基于BP神经网络的调驱增油预测方法

调驱后增油效果预测是调驱措施决策和方案优化设计的重要内容.通过室内岩心物理模拟实验参数,分析了调驱增油效果及其影响因素,建立了基于物理模拟参数为学习样本的调驱效果BP神经网络预测模型.此方法对于渤海南堡35-2油田A21和B17井预测结果与实际调驱增油量统计数据间误差分别为9.89%和7.22%.由此可见,基于物理模拟参数为学习样本的调驱效果BP神经网络预测模型切实可行,预测精度较高.     

可固化含油污泥调堵剂试验研究

为解决裂缝性和大孔道等高渗地层的调堵技术难题,研究了新型的含油污泥调堵剂.通过在含油污泥中加入微细活性矿物AK、增强剂AX和稳定剂BT,使含油污泥中的砂泥组分和油质沥青组分充分乳化分散,增强含油污泥调堵剂的活性,实现含油污泥调堵剂的可固化性能和浆体施工性能的优化.通过试验研究,优选出高浓度和低浓度的含油污泥调堵剂最佳配方.评价试验表明,研究的新型含油污泥调堵剂,具有浆体稳定性好,析水小,抗窜强度高,流动性好和触变性强的特点,能够保证现场的顺利施工,具有一定的现场运用价值.     

MD膜驱剂与烷基季铵盐复配改性黏土防膨性能研究

以一种二价季铵盐(MD膜驱剂)与四乙基溴化铵[(Et)4NBr]、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的复配溶液为改性剂,考察改性膨润土的膨胀性以及复配体系中不同烷基季铵盐在改性膨润土层间的吸附量.对改性膨润土用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和热重(TG)分析表征.结果表明:与MD膜驱剂单独改性膨润土相比,不同复配体系进入膨润土层间,使得层间距降低,有较好的防膨作用.相同浓度时,膨润土对(Et)4NBr或MD膜驱剂的摩尔吸附量低于DTAB或CTAB,且膨润土对MD膜驱剂与DTAB、CTAB复配溶液的吸附量大于对MD膜驱剂单独改性的吸附量.     

聚合物驱后提高采收率方式实验研究

结合孤岛油田注聚区块地层情况,优选出了适于聚合物驱后进一步提高采收率的驱油剂─—阳离子聚合物,研究了其驱油机理、在均质岩心中的驱油效果、均质岩心聚合物驱后水驱不同倍数时的驱油效果;研究了非均质地层聚合物驱后进行调剖或不调剖的驱油效果,并与具有超低界面张力的驱油剂的驱油效果进行了对比.研究表明,聚驱后注入的阳离子聚合物通过吸附、絮凝等作用可使后续水驱波及体积进一步增加,聚驱后转水驱阶段越早注入阳离子聚合物其驱油效果越好,非均质地层聚驱后对高渗层进行适当的封堵再注入阳离子聚合物可较大幅度地提高采收率.     

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。     

MD膜驱剂与季铵盐对油藏矿物润湿性的影响

用Washburn法对比了单分子双季铵盐MD膜驱剂、四乙基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油藏矿物润湿性的影响。研究结果表明,油藏矿物吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性大于CTAB,大庆、中原油砂吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性增加;油藏矿物吸附不同季铵盐亲油性大部分降低。沥青质油藏矿物(除沥青质-高岭土)吸附不同季铵盐亲油性都有增加; 油砂及沥青质油砂吸附MD膜驱剂亲油性小于(Et)4NB和CTAB,对油田的水驱和三次采油具有重要意义。